Spoj cijevi izmjenjivača topline i ploče cijevi

Izmjenjivač topline, kao oprema za prijenos topline koja prenosi dio topline iz vrućeg fluida u hladni fluid između materijala, ima široku primjenu u svakodnevnom životu ljudi te u naftnoj, kemijskoj, energetskoj, farmaceutskoj, atomskoj energiji i nuklearnoj industriji. Može se koristiti kao samostalna oprema, kao što su grijači, kondenzatori, hladnjaci itd.; također se može koristiti kao komponenta neke procesne opreme, kao što su izmjenjivači topline u nekoj kemijskoj opremi itd.

Posebno u većoj količini potrošnje energije u kemijskoj industriji, izmjenjivači topline u kemijskoj proizvodnji procesa izmjene topline i prijenosa nezamjenjiva su oprema, u cijeloj opremi za kemijsku proizvodnju također zauzima značajan udio.

Izmjenjivač topline iz svoje funkcije, s jedne strane, kako bi se osiguralo da industrijski proces medija zahtijeva specifična temperatura, s druge strane, također je glavna oprema za poboljšanje iskorištenja energije. Prema svojoj strukturi, uglavnom postoje pločasti izmjenjivač topline, izmjenjivač topline s plutajućom glavom, pločasti izmjenjivač topline s fiksnom cijevi i cijevni izmjenjivač topline u obliku slova U i tako dalje. Osim pločastog izmjenjivača topline, ostali dio pripada ljuskasto-cijevnom izmjenjivaču topline.

Budući da ljuskasti i cijevni izmjenjivač topline ima veću površinu prijenosa topline po jedinici volumena i dobar učinak prijenosa topline, dok ima snažnu strukturu, prilagodljiv, zreo proizvodni proces i druge prednosti, postala je najčešća upotreba tipičnog izmjenjivača topline.

---

Veza između cijevi izmjenjivača topline i cijevne ploče u ljuskasto-cijevnom izmjenjivaču topline

U školjkastom i cijevnom izmjenjivaču topline, cijev i cijevna ploča jedina su prepreka između cijevi izmjenjivača topline i procesa ljuske, struktura spoja cijevi izmjenjivača topline i cijevne ploče i kvaliteta veze određuju kvalitetu i životni vijek izmjenjivača topline, vitalni su dio proizvodnog procesa izmjenjivača topline.

Većina oštećenja i kvarova izmjenjivača topline događa se u spojnim dijelovima cijevi izmjenjivača topline i cijevne ploče, kvaliteta priključnog spoja također izravno utječe na sigurnost i pouzdanost kemijske opreme i uređaja, tako da je za ljuskasti i cijevni izmjenjivač topline u procesu spajanja cijevi izmjenjivača topline i cijevne ploče postao najkritičnija kontrolna karika u sustavu osiguranja kvalitete proizvodnje izmjenjivača topline. Trenutno, u procesu proizvodnje izmjenjivača topline, spojevi cijevi i ploča izmjenjivača topline su uglavnom: zavarivanje, širenje, širenje plus zavarivanje i lijepljenje plus širenje i druge metode.

---

Zavarivanje

Cijev izmjenjivača topline i cijevna ploča koriste zavareni spoj, zbog nižih zahtjeva obrade cijevne ploče, proizvodni proces je jednostavan, postoji bolje brtvljenje, a zavarivanje, pregled izgleda, održavanje su vrlo prikladni, trenutno je spoj cijevi i cijevne ploče izmjenjivača topline u obliku školjke i cijevi najčešće korišten u načinu spajanja. U korištenju zavarenih spojeva, postoji kako bi se osigurala čvrstoća zavarenog spoja, brtvljenje i čvrstoća povlačenja i samo kako bi se osiguralo da cijev izmjenjivača topline i cijevna ploča spajaju brtvljenje brtveno zavarivanje. Za čvrstoću zavarivanja njegova je izvedba ograničena, samo za vibracije su male i bez razmaka u slučajevima korozije.

Kada koristite spoj za zavarivanje, razmak između cijevi izmjenjivača topline ne smije biti preblizu, inače utjecaj topline, kvalitetu zavara nije lako osigurati, dok kraj cijevi treba ostaviti određenu udaljenost, kako bi se smanjio međusobni stres zavarivanja. Duljina cijevi izmjenjivača topline koja izlazi iz cijevne ploče treba zadovoljiti navedene zahtjeve kako bi se osigurala njegova efektivna nosivost. U metodi zavarivanja, prema materijalu cijevi izmjenjivača topline i cijevne ploče mogu se zavariti elektrolučnim zavarivanjem zavarivačkom šipkom, TIG zavarivanjem, CO2 zavarivanjem i drugim metodama. Za zahtjeve vezane za cijev izmjenjivača topline i cijevnu ploču između visokog izmjenjivača topline, kao što su projektirani tlak, projektirana temperatura, visoke temperaturne promjene, kao i izmjenjivač topline podložan izmjeničnim opterećenjima, tankocijevni pločasti izmjenjivač topline itd. TIG zavarivanje je prikladno.

Konvencionalna metoda spajanja zavarivanjem, zbog postojanja razmaka između cijevi i otvora na cijevnoj ploči, sklona je koroziji i pregrijavanju međuprostora, a toplinsko naprezanje koje nastaje na zavarenom spoju također može uzrokovati koroziju i oštećenje zbog naprezanja, što može uzrokovati kvar izmjenjivača topline. Trenutačno se u domaćoj nuklearnoj industriji, elektroenergetskoj industriji i drugim industrijama koje koriste izmjenjivač topline, cijev izmjenjivača topline i spajanje cijevne ploče počela koristiti tehnologija zavarivanja unutarnje rupe, ova metoda spajanja će izmjenjivač topline i cijevnu ploču zavariti kraj zavarivanja na snop cijevi za zavarivanje unutarnje rupe, korištenje potpunog oblika prodiranja fuzije, uklanjanje praznine u zavarivanju na kraju, poboljšati sposobnost otpornosti na koroziju i naprezanje praznine korozija, sposobnost otpornosti na koroziju pod stresom.

Njegova visoka otpornost na vibracije, može izdržati visoku temperaturu i pritisak, mehanička svojstva zavarenog spoja su bolja; spoj može biti unutarnje ispitivanje bez razaranja, unutarnja kvaliteta zavara može se kontrolirati kako bi se poboljšala pouzdanost zavara. Ali montaža tehnologije zavarivanja provrta je teža, visoki zahtjevi za tehnologiju zavarivanja, kompleks proizvodnje i inspekcije, a troškovi proizvodnje su relativno visoki. S razvojem izmjenjivača topline na visoke temperature, visoki tlak i velike, zahtjevi za kvalitetom proizvodnje su sve viši, tehnologija zavarivanja provrta će se više koristiti.

---

Dilatacijski spoj

Dilatacijski spoj je tradicionalna metoda spajanja cijevi izmjenjivača topline na cijevnu ploču, korištenjem aparata za ekspanziju kako bi cijevna ploča i cijev proizveli elastično-plastičnu deformaciju i čvrsto pristajanje, tvoreći čvrstu vezu, koja je zabrtvljena i može se oduprijeti izvlačenju iz svrhe. U proizvodnom procesu izmjenjivača topline, ekspanzija je prikladna bez jakih vibracija, bez pretjeranih promjena temperature, bez ozbiljnih pojava korozije naprezanja.

Sadašnji proces ekspanzije koristio je uglavnom mehaničku ekspanziju valjanjem i hidrauličku ekspanziju. Mehanička ekspanzija valjka nije ujednačena, nakon kvara veze cijevi i ploče cijevi, a zatim se ekspanzijom popravlja vrlo teško; pomoću hidrauličke ekspanzije tipa vrećice s tekućinom računalno kontroliranim radom, visoka preciznost i može osigurati ujednačenost nepropusnosti ekspanzije, pouzdanost veze bolja je od mehaničke ekspanzije. Međutim, zahtjevi točnosti obrade su strogi i teško je osigurati uspjeh dilatacije gustih fuga, a također je teže popraviti ako se ne uspiju ponovno ekspandirati.

---

Širenje i zavarivanje

Kada su temperatura i tlak visoki, te u toplinskoj deformaciji, toplinskom udaru, toplinskoj koroziji i pritisku tekućine, spoj cijevi izmjenjivača topline i ploče cijevi vrlo je lako uništiti, uporabom ekspanzije ili zavarivanja teško je osigurati čvrstoću veze i zahtjeve za brtvljenje. Trenutno je široko korištena metoda ekspanzije i zavarivanja. Struktura ekspanzije i zavarivanja može učinkovito prigušiti vibracije oštećenja snopa cijevi na zavarivanju, može učinkovito eliminirati koroziju naprezanja i koroziju u procjepu, poboljšati otpornost spoja na zamor, čime se produljuje životni vijek izmjenjivača topline.

To produljuje radni vijek izmjenjivača topline i ima veću čvrstoću i mogućnost brtvljenja od jednostavnog širenja ili čvrstoće zavarivanja. Za obične izmjenjivače topline obično se koristi obrazac 'pasta ekspanzija % čvrstoća zavarivanje'; i korištenje teških uvjeta izmjenjivača topline zahtijevaju upotrebu oblika 'snaga ekspanzije % brtvljenje zavarivanje'. Ekspanzija plus zavarivanje prema ekspanziji i zavarivanju u slijedu procesa može se podijeliti na prvu ekspanziju nakon zavarivanja i prvo zavarivanje nakon ekspanzije dvije vrste.

(1) prva ekspanzija nakon ekspanzije zavarivanjem kada će korištenje ulja za podmazivanje prodrijeti u spojni otvor, a oni imaju jaku osjetljivost na pukotine pri zavarivanju, poroznost itd., čineći tako fenomen nedostataka u zavarivanju ozbiljnijim. Ove prodrijeti u otvor ulja je teško ukloniti čist, tako da korištenje ekspanzije prvo, a zatim proces zavarivanja, nije prikladno koristiti mehaničku ekspanziju put. Upotreba ekspanzije paste, iako nije otporna na pritisak, ali može eliminirati razmak između cijevi i otvora cijevi ploče cijevi, tako da može učinkovito ublažiti vibracije snopa cijevi na zavarenom dijelu otvora cijevi.

Ali uporaba konvencionalne ručne ili mehanički kontrolirane metode ekspanzije ne može postići jedinstvene zahtjeve za ekspanziju paste, dok uporaba računalno kontroliranog ekspanzionog tlaka metode ekspanzije tipa tekuće vrećice može biti prikladna i jednolika za postizanje zahtjeva ekspanzije paste. U zavarivanju, zbog utjecaja visokotemperaturnog rastaljenog metala, plin u razmaku se zagrijava i naglo širi, ovi plinovi s visokom temperaturom i tlakom u vanjskom propuštanju snage širenja izvedbe brtvljenja uzrokovat će određenu štetu.

(2) prvo zavarivanje, a zatim ekspanzija za prvi proces zavarivanja, a zatim ekspanzije, primarni problem je kontrolirati točnost cijevi i otvora za cijevnu ploču i njihovo pristajanje. Kada je razmak između cijevi i otvora cijevi na ploči cijevi mali do određene vrijednosti, proces širenja neće oštetiti kvalitetu zavarenog spoja. Ali sposobnost otvora zavara da izdrži sile smicanja je relativno loša, tako da čvrstoća zavara, ako kontrola ne zadovoljava zahtjeve, može uzrokovati kvar zbog prekomjernog širenja ili proširenje oštećenja zavarenog spoja.

U proizvodnom procesu postoji veliki razmak između vanjskog promjera cijevi izmjenjivača topline i rupe cijevi cijevne ploče, a razmak između vanjskog promjera svake cijevi izmjenjivača topline i rupe cijevi cijevne ploče je neravnomjeran duž aksijalnog smjera. Kada je zavarivanje završeno nakon širenja, središnja linija cijevi mora se poklapati sa središnjom crtom otvora ploče cijevi kako bi se osigurala kvaliteta spoja, ako je razmak velik, zbog veće krutosti cijevi, pretjerana deformacija širenjem će uzrokovati oštećenje zavarenog spoja ili čak uzrokovati odvajanje zavara.

---

Ljepljene i proširene spojnice

Korištenje postupka lijepljenja i širenja može pomoći u rješavanju cijevi izmjenjivača topline i spojeva cijevnih ploča često se pojavljuju u problemu curenja i curenja, važno je da se lijepi prema radnim uvjetima pravilnog izbora sredstva za spajanje ljepila. U procesu provedbe procesa treba kombinirati sa strukturom izmjenjivača topline, veličinom za odabir dobrih parametara procesa, uglavnom uključujući tlak stvrdnjavanja, temperaturu stvrdnjavanja, silu ekspanzije itd., au proizvodnom procesu strogo kontrolirati. Ovaj proces je jednostavan, lak za implementaciju, pouzdan, prepoznat je u stvarnoj upotrebi poduzeća, ima vrijednost promocije.

---

Zaključak

(1) u metodi spajanja cijevi i ploča izmjenjivača topline izmjenjivača topline iz ljuske i cijevi, upotreba konvencionalnog zavarivanja ili samo širenja teško je osigurati čvrstoću veze i zahtjeve za brtvljenje.

(2) korištenje metode ekspanzije i zavarivanja doprinosi osiguravanju čvrstoće i brtvljenja spoja između cijevi izmjenjivača topline i ploče i poboljšava radni vijek izmjenjivača topline.

(3) Korištenje metode lijepljenja i širenja pomaže u rješavanju problema curenja i curenja pri spajanju cijevi i ploča izmjenjivača topline, a postupak je jednostavan, lagan i pouzdan.

(4) tehnologija zavarivanja provrta kao metoda zavarivanja s punim prodiranjem, sposobnost otpornosti na koroziju u procjepu i naponsku koroziju, čvrstoća na zamor vibracija, mehanička svojstva zavarenih spojeva su vrlo dobra; unutarnja kvaliteta zavara može se kontrolirati kako bi se poboljšala pouzdanost zavara, prvi pogodniji za promociju i primjenu vrhunskih proizvoda.